김병권 교수는 이화여자대학교 화학·나노과학과 교수로 재직하며 전기화학을 기반으로 한 분석 기술과 촉매 소재 연구를 수행하고 있다. 김 교수의 연구는 전기화학 반응에서 발생하는 전자 이동을 정밀하게 측정하고 해석함으로써, 물질의 반응 메커니즘과 성능을 정량적으로 이해하는 데 초점을 두고 있다.

특히 단일 입자 전기화학(single-entity/single-particle electrochemistry) 기법을 활용하여 개별 나노입자의 반응 특성을 분석하고, 금속 촉매 나노입자의 활성, 안정성, 반응 경향성 및 입자 간 이질성을 단일 개체 수준에서 정량적으로 규명하는 연구를 수행하고 있다. 이러한 접근은 나노입자뿐 아니라 세포, 고분자, 에멀젼 등 연성 물질(soft matter) 시스템으로 확장되어, 개별 입자의 확산 및 이동 거동과 내부 활성종의 농도 변화 등을 전기화학 신호를 통해 분석하는 새로운 분석 방법을 제시하고 있다.

또한 고분자 시스템의 전기화학적 특성 분석을 통해 분자량 추정, 응집 경향 평가, 결정화도 변화 감지 등 다양한 고분자 물성 분석 기술을 개발하고 있으며, 빠르고 민감한 고분자 특성 평가 플랫폼 구축에도 관심을 두고 있다.

한편 촉매 연구 분야에서는 수소발생반응(HER)과 산소발생반응(OER)과 같은 수전해 핵심 반응을 위한 전기화학 촉매의 합성과 구조 제어, 성능 평가를 수행하고 있으며, 수퍼커패시터 전극 소재 설계와 전기화학적 에너지 저장 연구에도 연구를 확장하고 있다. 이러한 연구를 통해 전기화학 기반 정밀 분석 기술과 에너지 촉매 소재 설계를 연결하는 융합 연구를 수행하고 있다.